(KSE) w szczególności w kontekście stanu niskiego napięcia · 2016-12-07 · jednostkowej mocy...
Transcript of (KSE) w szczególności w kontekście stanu niskiego napięcia · 2016-12-07 · jednostkowej mocy...
1
Rola i perpsektywy
energetyki prosumenckiej
w Krajowym Systemie
Elektroenergetycznym
(KSE) w szczególności w
kontekście stanu
technicznego sieci
niskiego napięcia (nN) i
ustawy OZE prof. dr hab. inż. Jan Popczyk
2
Wprowadzenie
1. Pojęcie energetyki prosumenckiej (EP) jest na razie niejednoznacznie rozumiane.
Powszechnie jest ono redukowane do segmentu ludnościowego. Autor niniejszego Raportu
rozciąga potencjał energetyki EP na całą obecną elektroenergetykę WEK (wielkoskalowa
elektroenergetyka korporacyjna). Zatem w energetyce EP może się znaleźć potencjalnie
każdy obecny odbiorca energii elektrycznej (od Kowalskiego po KGHM) po przekształceniu w
prosumenta, który spełnia wymagania definicji przedstawionej w [1] (patrz: Przywołane
źródła na końcu Raportu).
2. Zakres Raportu uwzględnia energetykę EP możliwą do budowania na infrastrukturze
sieciowej nN. Jednak zrozumienie mechanizmów, które powinny „rządzić” tym segmentem
energetyki, nie jest w pełni możliwe bez zarysu znajomości segmentacji (podmiotowej i
przedmiotowej) całej energetyki EP. Dlatego taka segmentacja, bardzo uproszczona,
pokazująca jednak całkowity (w tendencji) potencjał energetyki prosumenckiej, została
przedstawiona poniżej, w postaci odrębnej, krótkiej części Raportu.
3. Oprócz segmentacji energetyki EP przedstawione zostały, z podobnych powodów i w
podobny sposób, dwa inne zagadnienia. Po pierwsze, krótka charakterystyka sieci
rozdzielczych, jako infrastruktury technicznej, stanowiącej krytyczny warunek rozwoju
partycypacji prosumenckiej w energetyce. Po drugie, krótka charakterystyka rynku energii
elektrycznej: istniejącego i tego, który trzeba pilnie ukształtować, i który różni się od
obecnego w sposób fundamentalny.
4. Raport uwzględnia środowisko regulacyjne w postaci ustawy OZE, która weszła w życie 1
lipca 2016 r. Najważniejszą regulacją tej ustawy z punktu widzenia analiz przeprowadzonych
w Raporcie jest net metering dla prosumenckich źródeł OZE ze współczynnikiem
rozliczeniowym 0,8 w przypadku źródeł do 10 kW oraz 0,7 dla źródeł większych (do 40 kW).
CAŁKOWITY (W TENDENCJI) POTENCJAŁ ENERGETYKI EP W ŚWIETLE JEJ SEGMENTACJI
PODMIOTOWEJ I PRZEDMIOTOWEJ
Segmentacja „3x4” energetyki EP została przedstawiona w [2]. Segmentacja ta obejmuje 3 segmenty,
każdy z segmentów obejmuje z kolei 4 podsegmenty.
Segment 1. Właściciele domów, gospodarstw rolnych, wspólnoty mieszkaniowe, „administratorzy”
budynków (energetyka budynkowa)
PME 1 (prosumencka mikroinfrastruktura energetyczna): 70 tys. nowych domów budowanych
rocznie, 6 mln domów (w miastach i na obszarach wiejskich) do modernizacji – wielki potencjalny
rynek popytowy na następujące urządzenia: kolektory słoneczne; pompy ciepła; układy hybrydowe
μEW (mikroelektrownie wiatrowe)-źródło PV-akumulator; smart EV (electric vehicle).
PME 2: 130 tys. wspólnot mieszkaniowych (budynków mieszkalnych) – potencjalny rynek popytowy
na następujące urządzenia: kolektory słoneczne, pompy ciepła, źródła PV, a także na usługi car
sharing.
3
PME 3: 14 tys. szkół podstawowych, 6 tys. gimnazjów, 11 tys. szkół ponadgimnazjalnych, 750 szpitali,
2,5 tys. urzędów gmin/miast (rynki popytowe związane z energetyką budynkową w tym przypadku
będą kreowane przez gminy, por. PISE 3 i PISE 4).
PME 4: 115 tys. gospodarstw rolnych małotowarowych – wielki potencjalny rynek popytowy na μEB
(mikroelektrownie biogazowe), inaczej mikrobiogazownie rolniczo-utylizacyjne o jednostkowej mocy
elektrycznej 10-40/50 kW; 105 tys. gospodarstw rolnych „socjalnych” – potencjalny rynek popytowy
na układy hybrydowe (μEW-źródło PV-akumulator).
Segment 2. Samorządy, spółdzielnie (energetyka lokalna, w tym budynkowa; instalacje, mikrosieci,
lokalne sieci)
PISE 1 (prosumencka inteligentna sieć energetyczna): 4 tys. spółdzielni mieszkaniowych, 130 osiedli
deweloperskich – wielki potencjalny rynek popytowy na: usługi termomodernizacyjne
z wykorzystaniem technologii domu pasywnego, kolektory słoneczne, pompy ciepła, źródła PV,
zintegrowane liczniki inteligentne przeznaczone do rozliczeń wszystkich rodzajów energii/mediów;
wielki potencjalny rynek podażowy na usługi/produkty „pakietowe” (dostawca-integrator energii
elektrycznej i gazu, wody, Internetu, programów telewizyjnych) dla mieszkańców; potencjalny rynek
popytowo-podażowy na usługi car sharing.
PISE 2 (ARE – autonomiczny region energetyczny): 43 tys. wsi, a dodatkowo 13,5 tys. przyległych
kolonii, przysiółków i osad – wielki potencjalny rynek na małe, o jednostkowej mocy elektrycznej
100÷200 kW, źródła EB (elektrownie biogazowe), inaczej biogazownie rolniczo-utylizacyjne.
PISE 3: 1600 gmin wiejskich i 500 gmin wiejsko-miejskich – w odniesieniu do budynków użyteczności
publicznej istnieje potencjalny rynek popytowy na usługi termomodernizacyjne z wykorzystaniem
technologii domu pasywnego, pompy ciepła, źródła PV; wielki potencjalny rynek popytowy na duże, o
jednostkowej mocy elektrycznej 0,5÷1 MW, źródła EB, czyli biogazownie rolniczo-utylizacyjne;
potencjalny rynek podażowo-popytowy na minirafinerie rolnicze o rocznej wydajności rzędu 1 tys.
ton biopaliw (drugiej generacji); potencjalny rynek podażowo-popytowy na usługi car sharing dla
gminy.
PISE 4 (smart city): 400 miast – w odniesieniu do budynków użyteczności publicznej istnieje
potencjalny rynek popytowy na usługi termomodernizacyjne z wykorzystaniem technologii domu
pasywnego, a także rynek popytowy na pompy ciepła, ogniwa PV; w odniesieniu do zadań gminy
istnieje potencjalny rynek popytowy na urządzenia/instalacje takie jak: instalacje kogeneracyjne
w oczyszczalniach ścieków, spalarnie śmieci; przede wszystkim jednak istnieje wielki potencjalny
rynek podażowo-popytowy na usługi car sharing (dla całego miasta).
Segment 3. Przedsiębiorcy, infrastruktura PKP (autogeneracja, w tym budynkowa; instalacje,
mikrosieci, sieci przemysłowe, sieć energetyczna PKP; „energetyka przemysłowa”)
AG 1 (autogeneracja w hipermarketach, biurowcach, hotelach): 350 hipermarketów, 800 biurowców,
2 tys. hoteli – potencjalny rynek popytowy na trójgenerację gazową, pompy ciepła, źródła PV, car
sharing.
4
AG 2 (autogeneracja u przedsiębiorców – małe i średnie przedsiębiorstwa): 1,8 mln przedsiębiorców
– potencjalny rynek popytowy na kogenerację i trójgenerację gazową, źródła PV, smart EV.
AG 3 (autogeneracja w transporcie kolejowym – PKP Energetyka): udział transportu kolejowego
w rynku popytowym energii elektrycznej to około 2,5% zużycia krajowego – potencjalny rynek
popytowy na urządzenia dla energetyki budynkowej (stacje, przystanki kolejowe) takie jak: źródła
wytwórcze gazowe, pompy ciepła, źródła PV, układy hybrydowe (μEW-źródło PV-akumulator).
AG 4 (autogeneracja w przemyśle – wielkie, energochłonne zakłady przemysłowe: górnictwo,
hutnictwo, część przemysłu chemicznego, część przemysłu maszynowego, część przemysłu
budowlanego): około 50% krajowego zużycia energii elektrycznej – wielki potencjalny rynek redukcji
zużycia ciepła (w tym odzysku ciepła odpadowego) i energii elektrycznej w procesach
technologicznych, wielki potencjalny rynek popytowy na kogenerację gazową, potencjalny rynek
popytowy na duże źródła PV i wiatrowe.
Podmiotowa segmentacja energetyki EP może/powinna być jednym z najsilniejszych kryteriów
służących do tworzenia regulacji w obszarze źródeł OZE i ogólnie na współczesnym rynku energii
elektrycznej. Chodzi przy tym o strukturalne odwrócenie głównego procesu dostosowawczego.
Obecnie źródła OZE oraz inteligentną infrastrukturę i model partycypacji prosumenckiej dostosowuje
się, w sferze regulacyjnej, do starego rynku. Jest to w interesie sojuszu polityczno-korporacyjnego
stanowiącego podstawę energetyki WEK, ale ze szkodą dla efektywności rynkowej alokacji zasobów
(stanowiącej najbardziej ogólny sens każdego rynku). Ten stan rzeczy trzeba odwrócić. Trzeba
mianowicie zmienić rynek: dostosować go do nowych technologii i do modelu partycypacji
prosumenckiej. W tym celu trzeba całkowicie zmienić opłatę sieciową (przesyłową, dystrybucyjną).
Krótka charakterystyka elektroenergetycznych sieci rozdzielczych jako infrastruktury
technicznej, stanowiącej krytyczny warunek rozwoju partycypacji prosumenckiej
w energetyce
Z punktu widzenia perspektyw rozwojowych energetyki EP kluczowe znaczenie ma stan techniczny
i „ekonomika” sieci rozdzielczych. W energetyce WEK sieci te były zawsze rozwijane od góry w dół:
największą wagę przywiązywano do rozwoju sieci 110 kV, następne w rankingu priorytetów
inwestycyjnych były sieci SN (15 kV, w miastach 20 kV), a na końcu dopiero sieci nN (230/400 V).
Badanie perspektyw rozwojowych energetyki EP wymaga odwrócenia podejścia do sieci
rozdzielczych, mianowicie trzeba się nimi zajmować od dołu w górę. Przy tym w przypadku sieci nN
i SN trzeba uwzględnić zasadniczą różnicę właściwości strukturalnych i stanu technicznego
oraz „ekonomiki” sieci miejskich i wiejskich nN, a jeszcze bardziej sieci SN. Poniżej przedstawiono
charakterystykę sieci nN oraz SN na obszarach wiejskich, bo te stanowią potencjalnie „kolebkę”
energetyki prosumenckiej w Polsce. Jest to charakterystyka przedstawiona za raportem [3]. Podane
oszacowania mają charakter autorski. Do ich wykonania zostały wykorzystane zróżnicowane
materiały źródłowe (zweryfikowane przez autora oszacowań), w tym w szczególności dane
zamieszczone w książce [4].
5
Uwarunkowania rozwoju energetyki prosumenckiej na obszarach wiejskich w kontekście
elektroenergetycznych sieci rozdzielczych. Niska gęstość powierzchniowa obciążenia, wyrażana
w MWh/(km2∙rok), powoduje strukturalną nieefektywność reelektryfikacji „sieciowej” terenów
wiejskich – ogólnie na świecie (najbardziej charakterystycznym przykładem jest historyczny model
autonomicznych źródeł wytwórczych w rolnictwie amerykańskim, w przeszłości głównie w postaci
agregatów prądotwórczych zasilanych olejem napędowym i minielektrowni wiatrowych). Krótka
charakterystyka sieci rozdzielczych na obszarach wiejskich w Polsce jest następująca.
1. Długość linii nN – 260 tys. km (65% łącznej długości wszystkich krajowych linii nN; przy tym
udział wiejskich linii napowietrznych nN w krajowych sieciach napowietrznych wynosi aż
82%, a kablowych tylko 20%).
2. Długość linii SN – 210 tys. km (75% łącznej długości wszystkich krajowych linii SN; przy tym
udział wiejskich linii napowietrznych SN w krajowych sieciach napowietrznych wynosi aż 90%,
a kablowych zaledwie 13%).
3. Liczba stacji transformatorowo-rozdzielczych SN/nN – 150 tys. (70% ogólnej liczby stacji
SN/nN w kraju; przy tym przeciętna wartość mocy znamionowej wiejskiej
stacji/transformatora wynosi 100 kVA i jest ponad 3-krotnie mniejsza od przeciętnej mocy
znamionowej stacji miejskiej – 330 kVA.
4. Liczba odbiorców (domów/gospodarstw) zasilanych z jednej stacji wiejskiej wynosi około 25
(około 100 mieszkańców) i jest 4-krotnie mniejsza niż liczba odbiorców (w tym przypadku
głównie mieszkań) zasilanych z jednej stacji miejskiej.
5. Przeciętne wskaźniki charakteryzujące (poza rozległymi awariami sieciowymi) zawodność
zasilania odbiorców z sieci wiejskich: roczna liczba przerw wynosi 5-10 (liczba 20 również nie
jest rzadkością), czas trwania pojedynczej przerwy wynosi 2-3 godziny; syntetyczny wskaźnik
nieciągłości zasilania rozumiany jako prawdopodobieństwo braku zasilania w czasie wynosi
natomiast (1-2) ∙ 10-4 – jest to wskaźnik około 5-krotnie gorszy (większy) niż w przypadku sieci
miejskich (wskaźnik 50 ∙ 10-4 jest traktowany jako jeszcze dopuszczalny).
6. Rozległe awarie sieciowe stają się coraz większym problemem na obszarach wiejskich.
Przykładami są: kilkunastogodzinne przerwy zasilania, które dotknęły 700 tys. mieszkańców
Mazowsza i północno-wschodniej części kraju – październik 2009; kilkudziesięciogodzinne
przerwy zasilania, odczuło je 120 tys. mieszkańców Małopolski i Śląska, oraz dwutygodniowe,
które objęły 20 tys. mieszkańców Śląska – styczeń 2010; kilkunastogodzinne i dłuższe przerwy
dotykające ponad 20 tys. mieszkańców północno-zachodniej części kraju – grudzień 2010;
kilkunastogodzinne i dłuższe przerwy zasilania, odczuło je 500 tys. mieszkańców kraju,
głównie na Pomorzu, Pomorzu Zachodnim oraz w Wielkopolsce – grudzień 2013;
kilkunastogodzinne i dłuższe przerwy dotykające ponad 20 tys. mieszkańców Podhala,
głównie Zakopanego i okolic – grudzień 2013; i wiele innych.
7. Stopień umorzenia sieci (linie, transformatory): linie SN – około 55%, linie nN – około 50%,
transformatory SN/nN – około 55% (w przypadku miejskich sieci stopień umorzenia wynosi:
40%, 45%, 55%, odpowiednio). Taki stan jest wśród elektroenergetyków powszechnie
traktowany jako krytyczny i jest wykorzystywany do postulowania wielkich i
natychmiastowych inwestycji sieciowych na obszarach wiejskich. Autor Raportu ma jednak
świadomość, że inwestycje te są niemożliwe (operatorzy systemu dystrybucyjnego OSD nie
dysponują wystarczającym kapitałem do ich zrealizowania), a jeszcze ważniejsze – są
6
nieracjonalne (prowadziłyby do wielkich stranded costs). Rozwiązanie, które jest
postulowane i stanowi podstawę analiz prowadzonych w Raporcie, polega na propozycji
wytworzenia środowiska regulacyjnego umożliwiającego konkurencję między inwestycjami w
tradycyjną sieć oraz inwestycjami w źródła OZE i inteligentną infrastrukturę towarzyszącą
(DSM/DSR, zasobniki energii), czyli umożliwiającego prosumentom, w tendencji,
zaopatrywanie się w energię elektryczną (ciepło i energię transportową) według modelu off
grid.
Zasadniczy wniosek wynikający z przedstawionych uwarunkowań. Efektywność ekonomiczna
fundamentalna przebudowy elektroenergetyki wielkoskalowej w energetykę prosumencką
(rozproszoną) – nawet rozpatrywana w tradycyjnych kategoriach – jest na obszarach wiejskich
zdecydowanie większa niż na obszarach miejskich. Dlatego na obszarach wiejskich należy ją pobudzić
w pierwszej kolejności. Ten kluczowy wniosek znajduje uzasadnienie w faktach, którymi są:
1. Nieadekwatność zasilania obszarów wiejskich w energię elektryczną w stosunku do potrzeb
potencjalnych inwestorów zainteresowanych inwestowaniem na tych obszarach (niska jakość
zasilania, brak możliwości przyłączania nowych odbiorców) oraz wynikająca stąd
niekwestionowana potrzeba reelektryfikacji wsi i przede wszystkim rolnictwa, jako warunek
jego restrukturyzacji i modernizacji.
2. Większa efektywność i skuteczność reelektryfikacji obszarów wiejskich za pomocą energetyki
prosumenckiej, w porównaniu z reelektryfikacją „sieciową”, co wynika bezpośrednio ze
strukturalnej nieefektywności elektryfikacji obszarów wiejskich za pomocą dotychczasowych
technologii sieciowych oraz z osiągniętego już poziomu rozwoju prosumenckich technologii
energetycznych.
3. Rozwój energetyki prosumenckiej na obszarach wiejskich jest dla Polski najefektywniejszym
sposobem realizacji celów Pakietu 3x20. Wykorzystanie tego sposobu jest bardzo ważne z
punktu widzenia potrzeby odwrócenia destrukcyjnych skutków dotychczasowego sposobu
realizacji celów Pakietu (w szczególności za pomocą współspalania, przy całkowitym
pominięciu możliwości realizacji celów za pomocą prosumenckich źródeł ciepła).
4. Rozwój energetyki prosumenckiej na obszarach wiejskich jest dla Polski najefektywniejszym
sposobem (pod względem wykonalności w ogóle i pod względem ekonomicznym w
szczególności) realizacji celu cywilizacyjnego w odniesieniu do 15 mln ludzi w Polsce
(rewitalizacja zasobów budynkowych i trwałe wejście w model społeczny zrównoważonego
rozwoju energetyczno-środowiskowego; trwałe wejście w model ekonomiczny
zdywersyfikowanego rozwoju rolniczo-energetycznego; trwałe wejście w obszar technologii
smart grid: teleinformatycznych, internetowych; trwałe wejście w obszar prosumenckich
łańcuchów wartości i na związany z nimi rynek innowacyjnych usług).
5. Przy tym trzeba uwzględnić, że w przypadku energii elektrycznej samowystarczalność
prosumencka oznacza zarazem ogólną zasadę ograniczenia podaży do poziomu popytu, albo
niewielkie tylko przekroczenie popytu przez podaż (praktyczne procedury stosowania tej
ogólnej zasady muszą mieć podstawy w analizach rozpływowych energii elektrycznej
wykonanych dla indywidualnych/modelowych linii nN; z takich analiz powinny wynikać
regulacje prawne – ustawa OZE – dotyczące mechanizmu net metering).
7
Krótka charakterystyka rynku energii elektrycznej: istniejącego i tego, który trzeba
pilnie ukształtować, i który różni się od obecnego w sposób fundamentalny
Koncepcyjne podstawy rynku funkcjonującego w Polsce tworzone były w ramach reformy ustrojowej.
W elektroenergetyce była to reforma decentralizacyjno-rynkowa przeprowadzona w pierwszej
połowie lat 90. ubiegłego wieku, kiedy praktycznie nie było jeszcze Internetu. Nowe technologie OZE
oraz inteligentna infrastruktura (wykraczająca daleko poza Internet), a także partycypacja
prosumencka wymagają całkowicie nowego rynku energii elektrycznej [5], bardzo heterogenicznego,
jednak poddającego się pewnej ograniczonej integracji za pomocą inteligentnej infrastruktury (daleko
wykraczającej poza licznik „inteligentny” rozumiany w sposób charakterystyczny dla operatorów,
w szczególności dystrybucyjnych, w energetyce WEK).
W ramach reformy decentralizacyjno-rynkowej (lata 1990-1995) kluczowe znaczenie miało
zastosowanie rozwiązań i wykreowanie mechanizmów uwalniających polską elektroenergetykę
(sektor): po pierwsze – od podporządkowania polityczno-technicznego (w szczególności od rozwiązań
i mechanizmów funkcjonujących w ramach Systemu POKÓJ, czyli w połączonym systemie
obejmującym system ZSRR na obszarze obecnej Ukrainy oraz systemy krajów Europy Środowej); po
drugie – od pełnego monopolu techniczno-organizacyjnego, w ramach którego istniały: PDM
(Państwowa Dyspozycja Mocy), rachunek wyrównawczy (ceny transferowe między
przedsiębiorstwami elektroenergetycznymi), taryfy urzędowe (i subsydiowanie skrośne między
grupami odbiorców), wreszcie państwowe inwestycje centralne. W 1995 r., na koniec reformy,
krajowy system elektroenergetyczny (KSE) pracował już w zachodnioeuropejskim systemie UCPTE
(infrastruktura elektroenergetyczna była pierwszą kluczową infrastrukturą włączoną w przestrzeń
ekonomiki i bezpieczeństwa europejskiego).
Ponadto, od początku 1995 r. zaczął funkcjonować hurtowy rynek energii elektrycznej; prace
nad modelem tego rynku, skoncentrowane w Polskich Sieciach Energetycznych (PSE), rozpoczęły się
już w 1993 r., a opracowany model był w pełni zgodny z generalnymi założeniami reformy
decentralizacyjno-liberalizacyjnej. Podstawowymi mechanizmami wdrożonego rynku hurtowego
były: 1° – taryfa hurtowa między PSE i spółkami dystrybucyjnymi, jednolita dla 33 spółek
dystrybucyjnych, przenosząca prawidłowo strukturę kosztów wytwarzania energii elektrycznej
poprzez zróżnicowanie stawek za energię elektryczną w trzech strefach doby (szczyt wieczorny, szczyt
ranny, pozostała część doby) w dniach roboczych i świątecznych oraz w sezonach zimowym i letnim;
2° – opłata przesyłowa, na którą składały się: opłata za korzystanie z systemu przesyłowego
(sterowanie systemem, przyłączenie do systemu przesyłowego, infrastruktura przesyłowa) oraz
opłata za straty przesyłowe; 3° – kontrakty długoterminowe (KDT) między PSE i wytwórcami; były to
kontrakty zapewniające warunki finansowania strategii rewitalizacyjnej najstarszych zasobów
wytwórczych w KSE, w szczególności wymiany wyeksploatowanych bloków wytwórczych w
elektrowniach i elektrociepłowniach (w koncepcji reformy realizowanej w latach 1990-1995 segment
kontraktów KDT miał osiągnąć udział wynoszący 20% w całym rynku wytwarzania energii elektrycznej
– ograniczenie segmentu KDT do takiego udziału miało na celu ochronę mechanizmów konkurencji na
hurtowym rynku energii elektrycznej; w kolejnych latach, w ramach programowego odchodzenia od
założeń prokonkurencyjnej reformy 1990-1995, udział segmentu KDT został zwiększony do ponad
80% całego rynku wytwórczego); 4° – kontrakty średnioterminowe (między PSE i wytwórcami),
8
stabilizujące rynek paliwowy dla potrzeb produkcji energii elektrycznej; 5° – bardzo innowacyjnym
mechanizmem była wdrożona reguła kosztów unikniętych przy zakupie od elektrociepłowni
(„zawodowych”) energii elektrycznej produkowanej w skojarzeniu. W 1995 r. oprócz wdrożonych
mechanizmów bardzo zaawansowane były prace nad takimi mechanizmami jak: 6° – rynek giełdowy;
w ogólnej koncepcji rynek ten dopełniał rynki: kontraktów długoterminowych (inwestycyjnych)
i kontraktów średnioterminowych (modernizacyjnych, realizowanych w sferze działań
eksploatacyjnych), w 1995 r. planowane było szybkie wdrożenie rynku giełdowego, jako mechanizmu
zapewniającego przyspieszenie konkurencji; 7° – zaawansowane były także przygotowania do
wdrożenia zróżnicowanych na terenie kraju taryf dla odbiorców końcowych – mianowicie taryf
zapewniających pokrycie rzeczywistych kosztów, czyli taryf ze stawkami określanymi w ramach
indywidualnych kalkulacji poszczególnych spółek dystrybucyjnych.
Następnym istotnym impulsem rozwojowym rynku energii elektrycznej było uchwalenie ustawy
Prawo energetyczne (ustawa, nad którą prace rozpoczęły się już w 1991 r., weszła w życie w 1997 r.) i
powołanie Prezesa URE (czerwiec 1997 r.). Znaczenie ustawy w pierwszym okresie jej funkcjonowania
(do 2000 r.) polegało na tym, że zapewniała ona zgodność dalszego (po 1995 r.) rozwoju polskiego
rynku energii elektrycznej z pierwszą dyrektywą liberalizacyjną dotyczącą unijnego rynku energii
elektrycznej, mianowicie z dyrektywą 96/92 z 1996 r. (projekt dyrektywy został ogłoszony przez
Komisję Europejską cztery lata wcześniej, w 1992 r.). Podkreśla się, że w tym okresie w koncepcji
rynku energii elektrycznej mieściły się tak daleko idące rozwiązania prokonkurencyjne, jak np. rynki
lokalne, w tym lokalne giełdy energii elektrycznej, oraz rynki usług systemowych na poziomie
operatorów dystrybucyjnych i nieregulowany obrót energią elektryczną z udziałem niezależnych
wytwórców i dostawców (we współczesnych realiach rynkowych odpowiednikiem byłaby energetyka
niezależnych inwestorów (NI); w opracowanej koncepcji mieściło się również takie rozwiązanie, jak
całkowite uwolnienie cen dla odbiorców końcowych (zgodnie ze strategią rządową uwolnienie to
miało nastąpić najpóźniej do 1999 r.).
Obecne, dominujące środowisko rynkowe WEK. Środowisko to obejmuje koncepcję (wraz z
rozwiązaniami pilotażowymi) tworzoną w latach 1990-95 oraz mechanizmy i infrastrukturę (fizyczną)
tworzone w okresie 1995-2010. Są to następujące rozwiązania:
1. Taryfy końcowe: WN-A (A23) – 200/67 PLN/MWh; SN-B (B11, B21, B22, B23) – 227/103
PLN/MWh; nN-C (C11, C12, C21, C22) – 313/253 PLN/MWh; nN-G (G11, G12) – 260/230
PLN/MWh (ceny x/y oznaczają przeciętne ceny jednoskładnikowe, bez podatku VAT,
odpowiednio: energii/przesyłu). Podkreśla się, że taryfy końcowe istniały przed 1990 r., ale
były to taryfy realizujące na wielką skalę mechanizm subsydiowania skrośnego. Na przykład
ceny energii dla odbiorców z segmentu ludnościowego, zasilanych z sieci nN (taryfy G), były
3-krotnie niższe niż dla przemysłu zasilanego z sieci 110 kV (taryfy A); jednak ceny dla
przedsiębiorców zasilanych z sieci nN (taryfy C) były znacznie wyższe od cen dla ludności. W
okresie do 1993 r. została przeprowadzona wielka modernizacja taryf końcowych. W
rezultacie po 1993 r. cenotwórstwo dla odbiorców końcowych było już, z wyjątkiem taryf G,
realizowane z wykorzystaniem zasady „cena odzwierciedla koszt” (elektroenergetyka
mentalnie nie była natomiast gotowa jeszcze na zasadę „cena odzwierciedla wartość”, o
którą chodzi obecnie). Restrukturyzacja taryf G została całkowicie zatrzymana po 1995 r.
9
Obecnie rodzą się na nowo koncepcje wykorzystania taryf końcowych do subsydiowania
skrośnego.
2. Rynek hurtowy: kontrakty bilateralne średnioterminowe, rynki giełdowe RDN (rynek dnia
następnego), RDB (rynek dnia bieżącego). Nie ukształtował się natomiast nigdy rynek
inwestycyjny źródeł wielkoskalowych. Oczywiście, brak tego rynku ma podstawy
fundamentalne, czego nie rozumieją aktywizujący się współcześnie promotorzy rynku mocy
(wytwórców), dążący do odbudowania etatystycznego modelu energetyki.
3. Operator systemu przesyłowego – system informatyczny SOWE (system operatywnej
współpracy z elektrowniami), instrukcja IRiESP (instrukcja ruchu i eksploatacji sieci
przesyłowej), rynek techniczny (RB).
4. Operatorzy systemów dystrybucyjnych – instrukcja IRiESD (instrukcja ruchu i eksploatacji
sieci dystrybucyjnej), taryfy dystrybucyjne.
5. System informatyczny WIRE (system wymiany informacji rynku energii).
Obecne środowisko wsparcia OZE, stopniowo przekształcające się w rynkowe (konkurencyjne).
Środowisko to było tworzone przez ostatnie 10 lat, od 2006 r., głównie dla energetyki WEK
(elektrownie wodne, współspalanie) oraz dla energetyki NI (energetyka wiatrowa). Od początku
2015 r. jest tworzone (na razie jeszcze bez praktycznych efektów) dla segmentu ludnościowego
energetyki EP. Na środowisko składają się:
1. Certyfikaty (gama kolorów) – dotychczasowe systemy wsparcia OZE.
2. System aukcyjny, z elementami konkurencji (system adresowany do energetyki WEK, a także
do energetyki NI) oraz system feed-in tariff dla prosumentów (bardzo niewielki zakres
mechanizmu, łączna moc źródeł OZE objętych systemem, na pierwszym etapie jego
funkcjonowania, to zaledwie 800 MW) – systemy zapisane w ustawie OZE uchwalonej w
lutym 2015 r., skierowanej do nowelizacji jeszcze przed jej pełnym wejściem w życie, które
miało nastąpić 1 stycznia 2016 r.
3. Net metering, ze współczynnikiem rozliczeniowym (opustem, współczynnikiem wymiany
„barterowej”) 0,8 w przypadku źródeł do 10 kW oraz 0,7 dla źródeł większych (do 40 kW) –
system wprowadzony przez ustawę OZE, która weszła w życie 1 lipca 2016 r.
Przyszłe środowisko rynkowe. Przez nowy rynek rozumie się w tym Raporcie interaktywny rynek
energii elektrycznej (IREE), w tendencji (horyzont 2025) rynek cenotwórstwa czasu rzeczywistego
(CCR). Rynek ten będzie się rozwijał (sukcesywnie/procesowo) w środowisku 3-biegunowego (WEK-
NI-EP) systemu bezpieczeństwa elektroenergetycznego, czyli z natury będzie heterogeniczny, i będzie
kształtowany przez zasadę „cena odzwierciedla wartość” (w dużym stopniu przez ekonomikę
behawioralną). Nowy rynek musi upraszczać obecny rynek (energii elektrycznej, a nie grup interesów)
i wzmacniać konkurencję. Inaczej mówiąc, powinien on być odpowiedzią na skrajną już
„proceduralizację” obecnego rynku, w sferze mechanizmów oraz infrastruktury technicznej
i regulacyjnej; skrajnym przykładem proceduralizacji operatorskiej, blokującej rozwój konkurencji na
rynku energii elektrycznej, są obecne instrukcje IRiESD stosowane przez poszczególnych operatorów
OSD. Rozwiązaniami w przyszłym heterogenicznym środowisku rynkowym będą [5]:
10
1. Operator OHT (operator handlowo-techniczny). Podkreśla się, że to rozwiązanie jest już
formalnie możliwe obecnie. Jest ono adresowane głównie do energetyki NI (w ujęciu
podmiotowym do niezależnych inwestorów). Przy trwającym gwałtownym powrocie rządu do
etatystycznej elektroenergetyki (energetyki) rzeczywiste wykorzystanie rozwiązania w
postaci OHT jest praktycznie niemożliwe. Rozwiązanie to stanie się użyteczne na etapie
konfrontacji systemowej: pretendenci (energetyka NI) vs liderzy (energetyka WEK).
2. Wirtualna wyspa (WW). To rozwiązanie potencjalnie jest domeną niezależnych inwestorów
NI-IWW (chodzi o niezależnych inwestorów – integratorów wyspy/wysp WW, czyli o
pretendentów dysponujących innowacjami przełomowymi, w tym przypadku odpowiednią
inteligentną infrastrukturą niezbędną dla wypełniania roli operatora OHT).
3. Taryfa dynamiczna (TD), w tendencji cenotwórstwo czasu rzeczywistego. To rozwiązanie
potencjalnie jest też domeną niezależnych inwestorów NI-IWW. Oczywiście, taryfa
dynamiczna (ogólnie, nie tylko inwestorów NI-IWW) powinna być powiązana z systemami
DSM/DSR nowego typu, realizowanymi za pomocą routerów OZE, a wkrótce z bardzo
zaawansowanymi interfejsami PME (prosumencka mikroinfrastruktura energetyczna)
umożliwiającymi pracę w trybie: on grid → semi off grid → off grid.
Podstawowe dane do analiz / szacunków prosumenckich w segmentach źródeł
przyłączonych do sieci nN
Uwaga. Dwoma głównymi wyróżnikami kryterialnymi wykorzystywanymi w ustawie OZE w części
dotyczącej energetyki EP są: segmentacja podmiotowa (segment ludnościowy tej energetyki) oraz
moc źródeł OZE (przedział mocy do 40 kW). Podkreśla się, że są to wyróżniki niespójne, a zatem
osłabiające (bardzo) efektywność rynkową regulacji. Mianowicie, pojawiają się tu dwa główne
problemy. Pierwszy polega na tym, że reprezentatywne moce przyłączeniowe odbiorców z segmentu
ludnościowego wynoszą około 6-7 kW, czyli znacznie poniżej granicznej mocy 40 kW, która zresztą w
sieciach na obszarach wiejskich jest bardziej charakterystyczna dla sieci SN niż dla sieci nN. (Moce
powyżej 10 kW, do 40 kW, są natomiast zakresem mocy możliwym do wykorzystania w segmencie
gospodarstw rolnych oraz w segmencie związanym z realizacją zadań własnych gmin, czyli w tym
ostatnim przypadku przez urzędy gminne, szkoły, ośrodki zdrowia i inne instytucje publiczne). Drugi
problem polega na tym, że moce powyżej 10 kW, do 40 kW, są charakterystyczne / dominujące dla
prosumentów w dużej części segmentu przedsiębiorców MSP (zwłaszcza dla małych
przedsiębiorców), ale ten segment nie jest objęty regulacjami prosumenckimi w ustawie OZE.
Podkreśla się przy tym, że zgodnie z zapowiedziami Ministerstwa Energii przewidywana jest (jeszcze
w 2016 r.) nowelizacja ustawy OZE mająca na celu rozszerzenie modelu prosumenckiego na segment
przedsiębiorców MSP.
Sieciowy parytet cenowy OZE. Chociaż nowelizacja ustawy OZE realizowana była w środowisku
wielkiego chaosu (24 maja 2016 r. zgłoszone zostały do Komisji Energii i Skarbu Państwa 53 poprawki
do projektu skierowanego do Sejmu niecały miesiąc wcześniej), to z punktu widzenia filarów
potrzebnych do budowy nowego rynku energii elektrycznej należy widzieć w niej istotną szansę.
11
Szansą tą jest mianowicie net metering, jako potencjalny rynkowy mechanizm służący do obnażania
nierynkowych mechanizmów politycznych (inną sprawą jest realna możliwość wykorzystania szansy).
Aby z net meteringu (opustu, wymiany barterowej) uczynić rynkowy mechanizm, trzeba
zapewnić, że będzie on realizował racjonalną alokację zasobów ekonomicznych, bo to jest
fundamentalne wymaganie makroekonomiczne. W tym kontekście formułuje się poniżej cztery
zasady racjonalności net meteringu w odniesieniu do źródeł OZE, a jednocześnie w odniesieniu do
całego (postulowanego) nowego rynku energii elektrycznej [5]:
1. Zasada „sieciowego parytetu cenowego OZE” powinna się stać jedyną podstawą kalibracji
net meteringu w ustawie OZE. Uznanie tej zasady przez wszystkich uczestników rynku
energii elektrycznej jest warunkiem wytworzenia racjonalnej (dynamicznej) równowagi
między schyłkiem energetyki WEK a rozwojem energetyki prosumenckiej (EP) i energetyki
niezależnych inwestorów (NI).
2. Oprócz prawidłowej wartości współczynnika wymiany barterowej musi być zagwarantowana
jednolitość i prawidłowość rozwiązań pomiarowych (układy pomiarowe – liczniki), które
obecnie są kształtowane przez poszczególnych operatorów OSD i prowadzą w praktyce
często do poważnych „nadużyć” w zakresie rozliczeń dwukierunkowych (zwłaszcza jeśli
źródło OZE jest 1-fazowe, a takie na ogół jest, natomiast przyłącze sieciowe jest 3-fazowe).
Ponieważ w ramach recentralizacji elektroenergetyki operatorzy OSD utracili niezależność
(podlegają porządkowi korporacyjnemu w grupach energetycznych, który może być silniejszy
niż nadzór URE), to coraz bardziej potrzebny jest niezależny operator pomiarów (i billingu).
3. Decentralizacja usług systemowych jest kolejnym warunkiem racjonalności net meteringu w
odniesieniu do źródeł OZE. Lokalne bilansowanie przez korporacyjnych operatorów OSD
i operatorów OHT (w strukturach energetyki NI) jest w kolejnych latach warunkiem
prawidłowego rozwoju energetyki EP (w środowisku rynkowym, a nie za pomocą systemów
wsparcia, czyli w środowisku grup interesów). Podkreśla się, że usługi systemowe są
najbardziej „wrażliwym” z technicznego punktu widzenia problemem w elektroenergetyce
od połowy ubiegłego wieku, związanym z budową wielkich (coraz większych) jednolitych
systemów elektroenergetycznych prądu przemiennego (bez sprzęgieł back to back), z bardzo
wąską strefą regulacji pierwotnej/wtórnej mocy/częstotliwości, wynoszącą zaledwie 49,8-
50,2 Hz; ten typ rozwoju ukształtował najtrudniejszą do przezwyciężenia barierę zmian w
elektroenergetyce, mianowicie elitarny (typu singel buyer) semi rynek usług systemowych
zarządzanych (na świecie) przez operatorów przesyłowych OSP.
4. Sukcesywna sprzedaż sieci rozdzielczych (dopuszczenie sprzedaży jako opcji), w tym ich
komunalizacja, jest czwartym warunkiem racjonalności net meteringu. Zasada ta w praktyce
oznacza rynkową wycenę i konkurencję rozwiązań substytucyjnych takich jak: wykorzystanie
KSE jako „magazynu”, routera OZE, akumulatora, superkondensatora i innych urządzeń
(rozwiązań).
12
Dane do kalibrowania net meteringu OZE w kontekście bilansowania energii (jeszcze nie regulacji
mocy). Punktem wyjścia do dynamicznego kalibrowania net meteringu OZE jest ranking działań na
drodze do sieciowego parytetu cenowego OZE (do prosumenckiej mikroinfrastruktury energetycznej
PME typu off grid). Obecny etap rozwoju technologii prosumenckich uzasadnia następujący ranking.
1. Bazowym rozwiązaniem jest źródło OZE przyłączone do sieci (do KSE). Obecnie jest to
praktycznie mikroinfrastruktura PME typu on grid, z licznikiem dwukierunkowym
umożliwiającym net metering (półroczny, roczny) z naturalnym profilem zapotrzebowania
odbiorcy/prosumenta.
2. Pierwszym rozwiązaniem w rankingu w stosunku do bazowego jest dodanie routera OZE,
czyli wykorzystanie „zautomatyzowanego” systemu DSM/DSR.
3. Drugim rozwiązaniem w rankingu jest wyposażenie PME z routerem OZE dodatkowo
w akumulator tworzący warunki pracy PME w trybie semi off grid; rozwiązanie to
w połączeniu z wykorzystaniem „strażnika mocy” w liczniku dwukierunkowym umożliwia
potencjalnie przejście do taryfy dynamicznej z silnie uzmiennioną opłatą sieciową.
4. Trzecim rozwiązaniem jest dodanie do drugiego rozwiązania superkondensatora, który
umożliwia net metering w bardzo krótkich czasach transakcyjnych (5-minutowych), a tym
samym umożliwia prosumentowi udział w regulacji pierwotnej i przede wszystkim wtórnej w
KSE; tworzy równocześnie warunki pracy PME w trybie off grid.
W tabelach 1-3 przedstawiono podstawowe dane umożliwiające porównanie rozwiązań 1 do 4 (dane
te wymagają dalszej wszechstronnej weryfikacji). Charakterystyka sieci elektroenergetycznych za
pomocą sprawności (tab. 1) odwraca uświęconą w badaniach i w praktyce tradycję
charakteryzowania ich za pomocą strat sieciowych i wiąże się z potrzebą nowego opisu
energetycznych prosumenckich łańcuchów wartości (w których jest bardzo użyteczna zasada
mnożenia sprawności).
Tab. 1. Sprawności (zamiast strat procentowych) sieci elektroenergetycznych
Sieć Sprawność
NN (220/400 kV) 97-98 %
Sieci WN (110 kV) 96-97 %
Sieci SN – miejskie (20 kV) – wiejskie (15 kV)
- 97-98 % 93-94 %
Sieci nN (230/400 V) – miejskie – wiejskie
- 95-96 %
94-95 %
Sprawność (łańcuch sprawności) do:
– dom w mieście
– dom na wsi
- 86-89 % 81-85 %
Charakterystyka opłat sieciowych przedstawiona w tab. 2 jest bardzo użyteczna w badaniach na rzecz
sieciowego parytetu cenowego OZE ze względu na jej zsyntetyzowany charakter i potrzebę odejścia
13
od obecnego cenotwórstwa kosztotwórczego tych opłat (według zasady „cena odzwierciedla koszty”,
która już dawno wymknęła się spod kontroli URE) do cenotwórstwa rynkowego (według zasady „cena
odzwierciedla wartość, albo inaczej koszt krańcowy”). Podkreśla się przy tym, że optymalny proces
przebudowy energetyki jest procesem gospodarczym, w którym koszty krańcowe długoterminowe
opłaty sieciowej zrównują się z kosztami krańcowymi krótkoterminowymi (sprawa nowego
cenotwórstwa opłaty sieciowej urasta obecnie do rangi najpoważniejszego zagadnienia badawczego
w obszarze rynku energii elektrycznej).
Tab. 2. Opłaty sieciowe dla odbiorców końcowych
Sieć – taryfa Opłata sieciowa (w tym za straty sieciowe), bez VAT
PLN/MWh
WN – A (A23) 70 (11)
SN – B (B11, B21, B22, B23) 100 (21)
nN – C (C11, C12, C21, C22) 250 (25)
nN – G (G11, G12) 230 (31)
Dane przedstawione w tab. 3 są syntezą dokonaną przez autora Raportu i uwzględniają między
innymi wyniki analiz prowadzonych przez CEP (Centrum Energetyki Prosumenckiej Politechniki
Śląskiej) w ramach projektu badawczego NCBR, nazywanego roboczo „Interfejs PME” (jest to projekt
polegający na budowie prototypu Interfejsu Prosumenckiej Mikroinfrastruktury Energetycznej o
mocy przyłączeniowej 3 do 15 kW – biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl). Dane te są systematycznie
weryfikowane przez wykorzystanie praktycznych doświadczeń prosumenckich szerokiego środowiska
współpracującego z CEP (środowisko to obejmuje Konwersatorium Energetyki Inteligentnej,
Stowarzyszenie Klaster 3x20, Bibliotekę Źródłową Energetyki Prosumenckiej; chodzi o praktyczne
doświadczenia prosumentów, którzy własną mikroinfrastrukturę prosumencką wykorzystują do
badań; jest to jeden z rodzajów partycypacji prosumenckiej, mającej na celu budowanie publicznego
know how). Dane przedstawione w tab. 3 antycypują krótkoterminowe (kilkumiesięczne, roczne)
trendy cenowe, i różnią się często od danych „opóźnionych”, wykorzystywanych w ostatnim czasie
(czasie procedowania ustawy OZE) przez grupy interesów dążące do zwiększania wsparcia dla
energetyki EP. Oczywiście, dane są ukształtowane przez proponowane w Raporcie podejście
metodyczne ekonomiki behawioralnej, właściwej dla energetyki EP, które jest całkowicie różne od
ekonomiki charakterystycznej dla energetyki WEK oraz NI (prosument nie jest inwestorem,
zarabiającym na produkcji energii elektrycznej na rynek; prosument często w ramach partycypacji
prosumenckiej wykorzystuje np. rynek wtórny urządzeń, który zaczyna powoli się tworzyć, i prowadzi
do silnych obniżek cen). Podkreśla się, że naśladowanie w energetyce EP modeli ekonomicznych
energetyki WEK jest głównym powodem dotychczasowej wygranej (trwającej ciągle przewagi) tej
ostatniej, i hamuje ofensywność energetyki EP.
Tab. 3. Urządzenia w PME
Urządzenie Cena Czas życia, w latach
Liczba cykli przeładowań
Sprawność
Licznik „inteligentny” 150 PLN 15 - -
14
dwukierunkowy
Ogniwo PV (bez przekształtnika)
600 €/kW 25 - -
Przekształtnik (OZE, zasobnikowy)
1000 PLN/kW 10-20 - 96%
Router OZE* (sterownik PLC)
1000 PLN 10-20 - -
Akumulator (litowo-jonowy)
200 €/kWh - 5 tys. 80%
Superkondensator 2,5 tys. €/kWh - 0,5 mln 95% * Router OZE umożliwia zwiększenie wykorzystania produkcji źródła PV na pokrycie zapotrzebowania
własnego mikroinfrastruktury PME (realizuje zarządzanie DSM/DSR).
Szacunki dotyczące bilansowania energii i skutków net meteringu. Dane przedstawione w tab. 3
i przykładowe wyniki przedstawione w tab. 4 tworzą subśrodowisko do analizy sieciowego parytetu
cenowego OZE, które szczególnie wymaga weryfikacji. Autorowi i zespołowi współpracowników
(patrz uwaga kończąca Raport) subśrodowisko to służy głównie do tworzenia metodologicznych
podstaw parytetu (dane liczbowe, chociaż bardzo przybliżone, są dostatecznie dobre, aby
wyselekcjonować czynniki istotne z punktu widzenia budowy potrzebnych modeli badawczych,
przede wszystkim symulacyjnych).
Do obliczeń, których wyniki przedstawiono w tab. 4, wybrano dom (w Raporcie nie rozróżnia się
domów w mieście i na wsi) o rocznym zużyciu energii elektrycznej wynoszącym 4 MWh. Dla domu
dobrano źródło PV o mocy 4,5 kW, czyli o produkcji wynoszącej 4,5 MWh. Szacunki przeprowadzono
dla net meteringu ze współczynnikiem równym 0,8 (ustawa OZE), a dla porównania również ze
współczynnikiem 0,7 (obowiązującym dla źródeł mocy powyżej 7 kW, do 40 kW). Uwzględniono
zakres współczynnika wykorzystania produkcji źródła PV na potrzeby własne domu (PME) od 0,1 do
0,6 (pewne podstawy dla takiego zakresu można wyprowadzić z bardzo wstępnego modelowania
potencjału DSM/DSR w mikroinfrastrukturze PME [2]). Przedstawione w tab. 4 szacunki uzasadniają
tezę (którą trzeba dopiero przeprowadzić), że dla net meteringu ze współczynnikiem równym 0,8
racjonalnym rozwiązaniem, na obecnym etapie rozwoju technologicznego (i cen) urządzeń, jest
prosumenckie źródło PV przewymiarowane tylko o około 10-15%. Podkreśla się przy tym, że wartość
współczynnika silnie zależy od technologii, co w ustawie OZE nie ma odzwierciedlenia. Na przykład
zupełnie inna sytuacja niż w przypadku źródeł PV jest w przypadku mikroźródła biogazowego μEB
(mikroelektrownia biogazowa). Mikroźródło takie o mocy 10 kW (mniejsze moce są nieracjonalne)
wymaga zupełnie innych, w porównaniu ze źródłem PV, rozwiązań regulacyjnych dotyczących
konstrukcji i kalibracji net meteringu.
Tab. 4. Szacunki dotyczące bilansowania energii
Źródło PV Wykorzystanie własne (w PME)
0,1/0,62)
Przepływ Bilans (+/–)1)
0,1/06 moc produkcja
MWh z PV do sieci
0,1/0,6 opust
0,1/0,6
kW MWh
Net metering ze współczynnikiem = 0,7
2,0 2,0 0,2/1,2 1,8/0,8 1,3/0,6 2,5/2,2
15
4,0 4,0 0,4/2,4 3,6/1,6 2,5/1,1 1,1/0,5
4,5 4,5 0,45/2,70 4,05/1,80 2,8/1,3 0,75/0
5,0 5,0 0,5/3,0 4,5/2,0 3,2/13) 0,3/– 0,4
Net metering ze współczynnikiem = 0,8
Tak jak dla współczynnika opustu = 0,7
1,4/0,6 2,4/2,2
2,9/1,3 0,7/0,3
3,2/1,33) 0,35/– 0,1
3,6/13) – 0,1/– 0,6
1) + zakup energii z sieci, – „oddanie” energii do sieci. 2) 0,1/0, 6 – współczynnik wykorzystania energii
elektrycznej wyprodukowanej w źródle PV, wykorzystanej na potrzeby własne PME. 3) Opust nie jest
(nie może być) w pełni wykorzystany.
Zamieniając hipotezę dotyczącą racjonalnego doboru źródła PV w założenie można łatwo wyliczyć
efekty osiągalne przez prosumenta, w którego przekształci się odbiorca (właściciel domu) instalując
źródło PV o mocy 4,5 kW (z przekształtnikiem energoelektronicznym) oraz router OZE. Przyjmując
dane z tab. 3 oraz koszt wykonania instalacji, poza partycypacją prosumencką, równy 10% kosztu
źródła PV (ogniwa PV z przekształtnikiem), otrzymuje się łączny nakład inwestycyjny (źródło PV z
routerem) równy około 19,3 tys. PLN [4,5 kW x (600 €/kW x 4,5 PLN/€ + 1000 PLN/kW) x 1,1 + 1000
PLN]. Taki nakład inwestycyjny zapewnia prosumentowi dostawę energii elektrycznej o wartości
obliczonej – zgodnie z zasadą kosztu unikniętego, w cenach stałych – równą około 70 tys. PLN (4
MWh x 25 lat x 0,7 tys. PLN/MWh). Inaczej, prosty okres zwrotu nakładów prosumenckich wynosi
niecałe 7 lat. Jest to bardzo krótki okres, krótszy od okresów zwrotu nakładów inwestycyjnych
charakterystycznych dla energetyki WEK. Jego uzyskanie nie jest możliwe bez działań ze sfery
partycypacji prosumenckiej. Zasadnicze znaczenie w rozważanym przypadku ma przy tym wzrost
wykorzystania produkcji źródła PV na potrzeby własne do poziomu 60% (możliwy dzięki routerowi
OZE, ale też wymagający dużego potencjału DSM/DSR).
Oczywiście, prosument ma, poza zasadą kosztów unikniętych, jeszcze inną perspektywę swoich
nakładów inwestycyjnych, i to bardzo mocną. Mianowicie, jest to zasada zwiększania własnego
majątku (wartości domu), w miejsce „finansowania” strat (nieefektywności) energetyki WEK.
Przyjmując bazową wartość domu równą 450 tys. PLN (taka wartość jest reprezentatywna dla domów
budowanych w Polsce w ostatnich 25 latach) i pamiętając, że dom jest majątkiem
wielopokoleniowym, można uznać, że wartość domu (na płynnym rynku nieruchomości, który
powoli, ale jednak w Polsce powstaje) zwiększy się przynajmniej o 15%. Z drugiej strony indeks WIG
Energia, obrazujący wartość rynkową energetyki WEK, zmniejszył się w ciągu nieco ponad roku
(okres: przełom kwiecień/maj 2015 r. do końca czerwca 2016 r.) o 50% (w przypadku grupy Energa o
około 65%), czyli katastrofalnie.
Rozszerzając przedstawioną powyżej analizę o wyłączenia sieciowe odbiorcy otrzymuje się dalsze
bardzo ciekawe wyniki. Są to wyniki dla następujących danych charakteryzujących ciągłość dostaw
energii elektrycznej do odbiorców przyłączonych do sieci elektroenergetycznych na obszarach
wiejskich: łączny czas przerw zasilania – 50 h/rok (zgodnie z obowiązującymi wymaganiami jest to
górna dopuszczalna granica wskaźnika, ale w rzeczywistości zdarzają się jej przekroczenia), przeciętny
czas pojedynczej przerwy – 2,5 h, niedostarczona energia związana z pojedynczą przerwą – 2 kWh,
16
krotność kosztu niedostarczonej energii w stosunku do ceny jej zakupu – 25 (dane przyjęte zostały
jako reprezentatywne na podstawie ponad 40-letnich doświadczeń własnych autora). Wykorzystując
te dane do obliczeń otrzymuje się roczny koszt niedostarczonej energii odbiorcy na wsi równy 700
PLN (20 przerw/rok x 2 kWh/przerwę x 0,7 PLN/kWh x 25). Uwzględniając dopuszczalne rozładowanie
akumulatora równe 50%, trzeba dobrać w PME akumulator o pojemności około 4 kWh. Dla cen
jednostkowych według tab. 3 otrzymuje się nakład inwestycyjny na prosumencki zasobnik
akumulatorowy (akumulator z zasobnikiem) równy około 5 tys. PLN (4 kWh x 200 €/kWh x 4,5 PLN/€
+ 1 kW x 1000 PLN/kW); w oszacowaniu uwzględniono moc przekształtnika zasobnikowego, czyli moc
zapotrzebowania PME w stanie awaryjnym, równą 1 kW. Zatem prosty okres zwrotu nakładów
wynosi około 7 lat. Znowu, inwestycja ta bardzo korzystnie przekłada się na wzrost wartości domu.
Mianowicie, gdyby akumulator był wykorzystany tylko w trybie pracy buforowej (UGZ – układ
gwarantowanego zasilania), to formalnie wystarczyłby na 250 lat (5000 dopuszczalnych cykli
przeładowań przy 20 przerwach na rok).
Oczywiście, w rzeczywistości „resurs” akumulatora – liczba cykli, czas jego życia (obecnie górna
granica tego czasu wynosi około 10 lat) – zostanie wykorzystany nie tylko w trybie pracy buforowej,
ale także do bilansowania energii. To ułatwi np. uzyskanie wartości współczynnika wykorzystania
produkcji źródła PV na potrzeby własne PME wynoszącej 0,6 (uzyskanie takiej wartości, przyjętej w
szacunkach dla PME bez akumulatora, tylko za pomocą routera, bez dostatecznego potencjału
DSM/DSR, może się okazać często trudnym zadaniem).
Synteza
W syntezie przedstawione są w postaci trzech części zagadnienia stanowiące diagnozę oraz
obrazujące kierunki pożądanych działań, ale z drugiej strony pokazujące (obnażające) stan
„niewydolności” opisu przebudowy elektroenergetyki (słabego rozeznania istoty tej przebudowy).
Sytuacja, która jest związana z ustawą OZE (trwająca od 2010 r., a ujawniająca się w szczególnie
kryzysowy sposób w ostatnich miesiącach), nagli. Konieczne jest zastąpienie „rynku” grup interesów
działających wokół ustawy zwykłymi, ale solidnymi badaniami technicznymi i ekonomicznymi
mechanizmu net meteringu i opustu (wymiany barterowej). Badania takie są w stanie bardzo szybko
uwiarygodnić tezę [7], że proces transformacji obszarów wiejskich do standardu bezemisyjnego (w
obszarze energetyki) będzie mógł być w Polsce zakończony już w horyzoncie roku 2040 (czyli że
potrzebne jest opracowanie dla obszarów wiejskich polskiej energetycznej mapy drogowej 2040).
Część 1. W jaki sposób rozwój prosumeryzmu w Polsce wpłynąłby na bezpieczeństwo
funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE), ze szczególnym
uwzględnieniem funkcjonowania sieci dystrybucyjnych niskich napięć (mając na uwadze
aktualny stan techniczny tego systemu)?
1. Trzeba rozróżnić bezpieczeństwo KSE od bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej (i
energii ogólnie) dla odbiorców/prosumentów. Stopień skomplikowania technicznego KSE
17
osiągnięty (na świecie) do końca lat 70. ubiegłego wieku powoduje, że to KSE jest
„pacjentem” i wymaga specjalnej troski. Drastycznym przykładem są wymagania dotyczące
jakości energii (częstotliwość – konieczność wyłączania bloków wytwórczych, poziomy napięć
– ryzyko lawin napięciowych) oraz stabilności pracy (black out jako skutek utraty stabilności).
Odbiorcy natomiast są obecnie bardzo odporni na niską jakość zasilania, z wyjątkiem przerw
w zasilaniu. Odporność odbiorców (odbiorów) na odchylenia częstotliwości, odchylenia
napięcia (i inne: zapady napięcia, wyższe harmoniczne) rośnie systemowo w ciągu ostatnich
30 lat jako skutek działania przemysłu AGD na rzecz zapewnienia każdemu
urządzeniu/odbiornikowi kompatybilności elektromagnetycznej (w ciągu ostatnich
dziesięcioleci postęp techniczny „przeniósł” się z elektroenergetyki do przemysłu AGD).
2. Prosumeryzm energetyczny (pojęcie węższe od prosumeryzmu traktowanego w kategoriach
ustroju społecznego) ma fundamentalne znaczenie w zakresie kształtowania modelu
bezpieczeństwa funkcjonowania KSE. Energetyka EP (cała, od Kowalskiego po KGHM) może
zarówno podwyższać, jak i obniżać bezpieczeństwo KSE. Strategia kooperacji energetyki WEK
z energetyką EP (i z energetyką NI) zapewni jej (energetyce WEK) wzrost bezpieczeństwa KSE.
Strategia konfrontacji przeciwnie: narazi energetykę WEK na destrukcję bezpieczeństwa KSE.
Takie skutki wynikają stąd, że historycznej/cywilizacyjnej zmiany modelu korporacyjnego w
model prosumencki w energetyce nikt nie jest w stanie zahamować. Ze zmianą modelu
korporacyjnego w prosumencki jest związana strukturalna alokacja zasobów materialnych:
od inwestycji w KSE do inwestycji w majątek prosumencki.
3. Granicę destrukcji długoterminowej bezpieczeństwa KSE związaną z rozwojem energetyki EP
i NI (łącznie) wiąże się – w kategoriach przyczynowo-skutkowych – w niniejszym Raporcie
najpierw ze zmniejszaniem dynamiki wzrostu rynku WEK, a następnie z jego bezwzględnym
zmniejszaniem. Ekspercko szacuje się, że zmniejszenie dynamiki wzrostu rynku WEK do zera
(w wyniku przejmowania całego rynku rozwojowego przez energetykę EP i energetykę NI) nie
jest destrukcyjne dla bezpieczeństwa KSE (energetyka WEK jest w stanie łatwo się
dostosować: zahamować inwestycje, wykorzystać efektywnie istniejące zasoby).
Bezwzględne zmniejszanie rynku w trwałym tempie rocznym równym 2-3% uznaje się za
granicę destrukcji długoterminowej bezpieczeństwa KSE. Poniżej tej granicy energetyka WEK
nie jest w stanie dostosować się do konkurencyjnego rynku. Mianowicie zahamowanie
inwestycji jest już niewystarczające, potrzebna jest kryzysowa restrukturyzacja.
4. Racjonalne jest przyjęcie założenia, że przejmowanie rynku energetyki WEK przez energetykę
EP oraz NI będzie co do wielkości (w TWh) podobne (punkt startowy do dalszego procesu jest
następujący: energetyka NI, w postaci energetyki wiatrowej, ma udział w całym rynku energii
elektrycznej równy około 5%, i energetyka EP, w postaci autokogeneracji przemysłowej, ma
też udział 5%). W takim razie przejmowanie rynku energii elektrycznej przez energetykę EP w
tempie rocznym równym około 1-1,5% rynku WEK byłoby dla Polski optymalnym
rozwiązaniem. Takie tempo oznacza roczny wolumen przejmowanej energii elektrycznej
równy około 1,5-2 TWh.
5. Jeśli dalej założyć proporcjonalny model przejmowania rynku WEK przez poszczególne
segmenty energetyki EP, to łatwo oszacować, że prosumenci przyłączeni do wiejskich sieci nN
(kolebka energetyki EP, a jednocześnie najgorszy stan techniczny sieci nN i SN) będą rocznie
przejmować rynek wielkości poniżej 0,2 TWh, któremu odpowiada moc źródeł PV równa
18
około 200 MW (rynek inwestycyjny około 300 mln €). Czyli przeciętna moc źródeł PV
przypadająca na jedną stację transformatorową wynosi zaledwie 1,3 kW.
Część 2. Czy rozwój mikrogeneracji rozproszonej (tj. zgodnie z ustawą o OZE opartej o instalacje
o mocy zainstalowanej do 40 kW) w modelu, w którym energia elektryczna nie jest
zużywana wyłącznie na własne potrzeby, ale jest również wprowadzana do sieci
dystrybucyjnej, wpłynąłby korzystnie na funkcjonowanie sieci elektroenergetycznej?
1. Rozwój mikroźródeł (i ogólnie partycypacji prosumenckiej) wpływa korzystnie na funkcjonowanie
sieci, pod warunkiem, że mieści się on w granicach modelu prosumenckiego (mikroźródła nie są
przewymiarowane, w szczególności prosument nie wchodzi w model inwestorski, ukierunkowany
na sprzedaż z zyskiem energii elektrycznej produkowanej ze wsparciem). Mikroźródła mieszczące
się w modelu prosumenckim prowadzą np. do obniżki sieciowych strat energii elektrycznej oraz
poprawy jej jakości, przede wszystkim w kontekście spadków napięcia. Podkreśla się przy tym, że
mikroźródła nawet w granicach modelu prosumenckiego mogą powodować wzrost
zapotrzebowania – powodowanego przez mikroźródła OZE z produkcją wymuszoną (w
szczególności przez źródła PV) – na usługi regulacyjne w KSE. Zachodzi to w przypadku, gdy
segment mikroźródeł rozwija się pod wpływem net meteringu. Mianowicie, ten mechanizm
pozwala prosumentom uwolnić się od kosztów bilansowania energii i regulacji mocy, np. za
pomocą DSM/DSR, zasobników energii, przekształtników energoelektronicznych.
2. Poza granicami modelu prosumenckiego wpływ mikroźródeł na sieć elektroenergetyczną może
być natomiast niekorzystny, zwłaszcza może wywoływać potrzebę inwestycji rozwojowych w
sieciach elektroenergetycznych nN i SN, które stanowią źródło potencjalnych stranded costs.
Ryzyko takie pojawia się szczególnie po naruszeniu kryteriów technicznych doboru linii (zwłaszcza
po przekroczeniu prądowej obciążalności długoterminowej linii) i urządzeń sieciowych.
3. W pierwszym przypadku dla mechanizmu takiego jak net metering (półroczny, roczny) i wymiana
barterowa oraz brak wynagrodzenia za energię wyprodukowaną w źródle prosumenckim ponad
wymianę barterową można zaproponować prostą regułę inżynierską wyznaczania granicy modelu
prosumenckiego. Mianowicie, wobec współczynnika 0,7-0,8 jest to przewymiarowanie źródła
prosumenckiego, w kontekście bilansu energii, o około 10-15%. Podkreśla się przy tym, że net
metering i brak wynagrodzenia za energię wyprodukowaną w źródle prosumenckim ponad regułę
wynikającą z net meteringu bardzo mocno ograniczają wybór rodzaju źródła prosumenckiego
(technologii OZE). Mianowicie, praktycznie jedynym racjonalnym rozwiązaniem jest wtedy źródło
PV. Zgodnie z prostą zasadą inżynierską moc tego źródła w kW powinna wynosić tyle, ile wynosi
roczne zapotrzebowanie odbiorcy/prosumenta energii elektrycznej wyrażone w MWh,
pomnożone przez współczynnik przewymiarowania równy 1,10-1,15.
4. W drugim przypadku, związanym z naruszeniem kryteriów technicznych doboru linii i urządzeń
sieciowych, prosta zasada inżynierska nie ma tak silnych ograniczeń technologicznych jak w
przypadku pierwszym (rodzaj źródła OZE: źródło PV, źródło μEB itd.). Jednak powstaje wiele
ograniczeń związanych z chłonnością mikrorynków budowanych na infrastrukturze sieciowej.
Generalna zasada, którą należałoby wprowadzić do stosowania przez operatorów OSD, powinna
19
być zasadą net meteringu stosowaną od dołu do góry: przyłącze prosumenckie (obecna ustawa
OZE), pole liniowe nN w stacji transformatorowej SN/nN, pole transformatorowe SN w stacji
transformatorowej SN/nN…
Część 3. Czy przyłączenie do sieci dystrybucyjnej w krótkim okresie znacznej liczby
mikroinstalacji OZE (o łącznej mocy np. takiej, jak zakładała to tzw. poprawka
prosumencka do ustawy o OZE, tj. 800 MW) funkcjonujących w systemie, w którym
każda niewykorzystywana w danym momencie na własne potrzeby jednostka energii
elektrycznej trafiałaby do sieci, miałoby istotny wpływ na funkcjonowanie sieci
elektroenergetycznych w Polsce?
1. Przyłączenie do sieci nN źródeł o łącznej mocy 800 MW nie stwarza dla tych sieci
najmniejszego zagrożenia, pod warunkiem, że spełnione zostaną zasady racjonalności
inżynierskiej/technicznej. W szczególności oznacza to, że jeśli źródła będą spełniać kryterium
modelu prosumenckiego, to każdy odbiorca może zostać prosumentem. Warunki techniczne
pracy sieci w tym przypadku poprawią się (zmniejszą się jej obciążenia prądowe).
2. Potencjał przyłączeniowy samych tylko sieci nN na obszarach wiejskich szacuje się tu na 15
GW (oszacowanie wynika z łącznej mocy zainstalowanej transformatorów SN/nN na tych
obszarach). Oczywiście, zupełnie inną sprawą jest bilans energii. Potencjalna produkcja
energii ze źródeł PV o mocy 15 GW wynosi około 15 TWh. Jest to energia równa praktycznie
rocznemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną na obszarach wiejskich. Na drugim
biegunie technologicznym, z punktu widzenia bilansu energii, są mikroelektrownie biogazowe
(μEB). W przypadku tej technologii produkcję energii elektrycznej 15 TWh zapewniają źródła
o mocy 2 GW. To z kolei oznacza, że dla pokrycia zapotrzebowania obszarów wiejskich w
energię elektryczną wystarczyłoby (z punktu widzenia bilansowego) przyłączyć jedno źródło
μEB do każdej stacji transformatorowej SN/nN.
3. Oczywiście, przedstawione w p. 3 ujęcie bilansowe operujące uśrednionymi wielkościami
energii jest nadmiernie uproszczone z punktu widzenia rozwiązywania praktycznych zadań. Z
drugiej strony pokazuje ono niezbicie, że źródła „dachowe” PV, źródła μEB integrowane z
mikrosieciami zasilanymi ze stacji transformatorowej SN/nN oraz net metering stanowią trzy
filary autonomizacji energetycznej obszarów wiejskich na poziomie sieci nN. Efektywne
wykorzystanie tych filarów (i dwóch dalszych, na poziomie sieci SN: elektrowni biogazowych i
elektrowni wiatrowych) wymaga zmiany ukierunkowania ustawy OZE. W odniesieniu do
źródeł OZE przyłączanych do sieci nN konieczne jest powiązanie źródeł μEB z klastrami
energetycznymi, którym powinien być nadany status prosumentów instytucjonalnych.
4. Oprócz poprawy warunków technicznych pracy sieci nN (mającej miejsce w przypadku
spełnienia przez źródło OZE kryterium modelu prosumenckiego) trzeba analizować
(dokładniej, niż to się robi obecnie) dalsze konsekwencje rozwiązań wprowadzanych w
ramach nowelizacji ustawy OZE. Ważną sprawą jest np. analiza ekonomiczna współczynnika
rozliczeniowego w mechanizmie net meteringu. Generalnie, współczynnik ten powinien być
wykorzystany do pokrycia strat sieciowych przez operatora OSD (prawidłowe rozwiązanie
zagadnienia wymaga powiązania w jednej analizie aspektów technicznych, ekonomicznych i
20
rynkowych). Ponadto jednak współczynnik powinien prawidłowo uwzględniać wynagrodzenie
operatora potrzebne do pokrycia kosztów eksploatacyjnych stałych (poza stratami
sieciowymi). Nie powinien natomiast uwzględniać kosztów kapitałowych (inwestycji
rozwojowych).
5. W świetle procesu uzgodnieniowego, przez który przechodził poselski projekt nowelizacji
ustawy OZE, a także w świetle samej ustawy OZE, nie rozważa się w niniejszym Raporcie
przypadku doboru źródła OZE niespełniającego kryterium modelu prosumenckiego, bo takie
niespełnienie byłoby ekonomicznie nieracjonalne z punktu widzenia prosumenta!
Zakończenie
1. Wpływ prosumeryzmu na systemy elektroenergetyczne. W najbardziej ogólnym ujęciu
wpływ ten będzie się objawiał dwuetapowo w następujący sposób. Na pierwszym etapie,
który się już rozpoczął, energetyka EP rozwijająca się pod wpływem net meteringu zahamuje
(powinna zahamować) inwestycje rozwojowe w nowe źródła wytwórcze w energetyce WEK
(źródła węglowe, źródła jądrowe, a także wielkoskalowe źródła gazowe). Równocześnie
będzie (powinna) następować intensyfikacja wykorzystania sieciowych zasobów energetyki
WEK i zasobów tej energetyki na rynku bilansowania energii (elektrycznej) oraz na semi
rynku regulacji mocy. Na drugim etapie, a właściwie na ścieżce równoległej, energetyka EP
będzie się szybko autonomizować, budując własne zasoby do bilansowania energii i do
regulacji mocy. Podkreśla się przy tym, że w energetyce EP bilansowanie energii i regulacja
mocy będą podlegały bardzo silnej konwergencji, będzie się to odbywać zwłaszcza na etapie
przejściowym, związanym z wdrażaniem cenotwórstwa czasu rzeczywistego (autor Raportu
antycypuje, że dojrzała postać tego cenotwórstwa zostanie osiągnięta już w horyzoncie roku
2025).
2. Sieciowy parytet cenowy źródeł OZE. Net metering na krańcu prosumenckim (ze źródłami
OZE, proefektywnościowymi technologiami energetycznymi, systemami DSM/DSR i ogólnie
inteligentną infrastrukturą) jest bardzo silnym subśrodowiskiem kreującym nowy (na całym
świecie) rynek energii elektrycznej. W Unii Europejskiej jest jeszcze drugie subśrodowisko:
jest nim system elektroenergetycznych połączeń transgranicznych, mający na celu
stworzenie jednolitego (unijnego) hurtowego rynku energii elektrycznej (strategia Komisji
Europejskiej, dotycząca zwiększenia zdolności przesyłowych połączeń transgranicznych do
2030 r. w każdym kraju członkowskim co najmniej do 15% jego mocy szczytowej
zapotrzebowania). Te dwa subśrodowiska łącznie tworzą środowisko już zbyt
skomplikowane do zarządzania rynkiem energii elektrycznej metodą „dziel i rządź”
(zwłaszcza metodą „dawaj tym, którzy są silni i żądają, są roszczeniowi”). Sieciowy parytet
cenowy prosumenckiego OZE (na obecnym etapie bezinwestycyjny), ale także sieciowy
parytet wymiany transgranicznej (w tym przypadku uwzględniający nakłady inwestycyjne na
nowe połączenia) to główna siła sprawcza, która powinna być wykorzystana do kreowania
nowego rynku energii elektrycznej w Polsce.
3. Ustawa OZE. W takim świetle ustawę OZE obowiązującą od 1 lipca 2016 r. należy ocenić
następująco. Net metering jako mechanizm rynkowy jest ogólnie (w kontekście sieciowego
21
parytetu cenowego OZE, zwłaszcza w kontekście mikroźródeł) bardzo racjonalnym
rozwiązaniem, zarówno z punktu widzenia rozwoju energetyki EP, jak i wykorzystania
istniejących zasobów (zwłaszcza sieciowych, ale nie tylko) energetyki WEK. Podkreśla się, że
właśnie z punktu widzenia optymalnego wykorzystania istniejących zasobów sieciowych i
działania konkurencji (z punktu widzenia prawidłowej makroekonomicznej alokacji zasobów)
całkowicie nieracjonalna byłaby wartość współczynnika rozliczeniowego równa 1, o którą
walczyły w okresie procedowania ustawy OZE liczne grupy interesów, dostrzegające w
energetyce EP szansę na transfery finansowe z energetyki WEK. Wartość współczynnika
rozliczeniowego z okresu procedowania ustawy OZE równa 0,7 dla źródeł do 10 kW byłaby
racjonalna (nie znaczy, że byłaby optymalna, zwłaszcza w kontekście możliwych do
zastosowania różnych technologii OZE). Jednolita wartość współczynnika równa 0,7 dla
źródeł o mocy aż do 40 kW (znowu wartość z okresu procedowania ustawy OZE) byłaby
nieracjonalna. Podkreśla się w tym miejscu, że wartość współczynnika rozliczeniowego dla
net meteringu generalnie powinna wzrastać równolegle do wzrostu mocy, czyli powinna
wzrastać od „dołu do góry”, odwrotnie, niż to jest w ustawie OZE. W takim świetle wartość
0,8, która została ostatecznie przyjęta w ustawie OZE dla źródeł do 10 kW, uznaje się tu jako
zbyt wysoką w środowisku całkowicie konkurencyjnym (po zupełnym wyeliminowaniu
dotacji/ulg dla energetyki WEK oraz wsparcia dla energetyki EP, a także dla energetyki NI), a
wartość 0,7 dla źródeł o mocy powyżej 10 kW, aż do 40 kW, jako zbyt niską. Z drugiej strony
podkreśla się: dla prosumenta ważna jest gwarancja (trwałości) dostępu do sieci. Przy
zapewnieniu takiej gwarancji najlepszym rozwiązaniem byłoby taryfowanie współczynnika,
na podobnej zasadzie, jak obecnie jest realizowane taryfowanie opłaty przesyłowej
(oczywiście, przy zastosowaniu bardzo prostych procedur mających źródło w zasadzie
kosztów unikniętych).
4. Potrzeba wyjścia z systemów wspierania energetyki. Przedstawione szacunki ekonomiczne
opłacalności wyposażenia domu w źródło PV, a także w akumulator są, niezależnie od
potrzeby ich doskonalenia, bardzo wymowne. W szczególności pokazują one jednoznacznie,
że możliwe jest już szybkie wychodzenie z systemu wsparcia OZE, jeśli tylko mechanizmy
rynkowe, zwłaszcza net metering, będą racjonalnie skonstruowane i dobrze skalibrowane. W
takim kierunku (zwiększania znaczenia mechanizmów konkurencji w obszarze OZE) idą:
realizowana modernizacja Energiewende w Niemczech, a także zamierzenia Komisji
Europejskiej dotyczące nowego rynku energii elektrycznej. W doktrynie energetycznej
przedstawionej w [8] autor Raportu zaproponował (we wrześniu 2014 r.) odejście przez
Polskę od systemów wsparcia dla OZE i od subsydiów dla paliw kopalnych po 2020 r.
Potwierdzeniem słuszności tej propozycji jest decyzja przywódców G7 na szczycie, który
odbył się w Japonii 26-27 maja 2016 r., o całkowitym odejściu od subsydiowania paliw
kopalnych po 2025 r. (w dyskusji dotyczącej tej decyzji pojawiły się liczne głosy, że
subsydiowanie paliw kopalnych powinno być zaprzestane już po 2020 r.).
5. Potrzeba ukształtowania nowego rynku energii elektrycznej. Koncepcyjne podstawy rynku
funkcjonującego w Polsce tworzone były w ramach reformy ustrojowej. W
elektroenergetyce była to reforma decentralizacyjno-rynkowa w pierwszej połowie lat 90.
ubiegłego wieku, kiedy nie było jeszcze praktycznie Internetu, i nie było nowych technologii
22
OZE oraz inteligentnej infrastruktury (wykraczającej daleko poza Internet). Podmiotowa
segmentacja energetyki EP może/powinna być jednym z najsilniejszych kryteriów służących
nie tylko do tworzenia regulacji w obszarze źródeł OZE, ale w zakresie tworzenia w ogóle
mechanizmów rynkowych na współczesnym rynku energii elektrycznej. Chodzi mianowicie o
strukturalne odwrócenie głównego procesu dostosowawczego. Obecnie źródła OZE oraz
inteligentną infrastrukturę i model partycypacji prosumenckiej dostosowuje się, w sferze
regulacyjnej, do starego rynku. Ten stan rzeczy trzeba odwrócić. Trzeba mianowicie
zmienić rynek: dostosować go do nowych technologii i do modelu partycypacji
prosumenckiej. Z tego punktu widzenia kluczową rolę musi odegrać całkowita zmiana opłaty
sieciowej (przesyłowej, dystrybucyjnej) [5].
Przywołane źródła
Cały Raport jest opracowany z wykorzystaniem środowiska, które tworzy biblioteka BŹEP (Biblioteka
Źródłowa Energetyki Prosumenckiej). Poniżej przywołane są opracowania autora niniejszego Raportu
(z wyjątkiem poz. [4]). Dwa powody, dla których to uczyniono, są następujące. Po pierwsze, chodzi o
udokumentowanie, że wiele oszacowań i koncepcji, do których odwołuje się Raport, ma swoją
historię. Po drugie, wskazane opracowania umożliwiają Czytelnikowi zapoznanie się (bardzo
potrzebne) z szerokim kontekstem, który mają poszczególne zagadnienia przedstawione w Raporcie.
[1] Popczyk J., Słownictwo i inne (encyklopedyczne) podstawy z obszaru przebudowy energetyki.
Biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl (podstrona: Biblioteka Źródłowa Energetyki
Prosumenckiej).
[2] Popczyk J., Energetyka prosumencka. Od sojuszu polityczno-korporacyjnego do energetyki
prosumenckiej w prosumenckim społeczeństwie. Biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl.
[3] Popczyk J., Energetyka prosumencka jako innowacja przełomowa. Biblioteka BŹEP,
www.klaster3x20.pl.
[4] Marzecki J., Optymalizacja i modernizacja elektroenergetycznych sieci terenowych. Politechnika
Warszawska, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Warszawa 2007.
[5] Popczyk J., Model interaktywnego rynku energii elektrycznej. Od rynku grup interesów do
cenotwórstwa czasu rzeczywistego; łącznie z bazową wersją, raportem BŹEP: Model
interaktywnego rynku energii elektrycznej. Od modelu WEK-NI-EP do modelu EP-NI-WEK.
Biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl.
[6] Popczyk J., Ustawa OZE: zwierciadło rynku grup interesów i argument na rzecz potrzeby
całkowicie nowego rynku energii elektrycznej w Polsce. Biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl.
[7] Popczyk J., Model referencyjny gospodarki energetyczno-środowiskowej gminy wiejskiej (Księga
Szkocka). Biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl.
[8] Popczyk J., Doktryna energetyczna. Biblioteka BŹEP, www.klaster3x20.pl.
23
Fundacja ClientEarth Prawnicy dla Ziemi Przedstawicielstwo Fundacji im. Heinricha Bölla
ul. Żurawia 45 00-680 Warszawa +48 22 3070190 [email protected]
ul. Żurawia 45 00-680 Warszawa +48 22 44 01 333 [email protected]
Niniejsza ekspertyza została wykonana przez prof. dr hab. inż. Jana Popczyka na potrzeby projektu „Rola odbiorcy końcowego w transformacji energetycznej w Polsce” realizowanego poprzez umowę kooperacyjną pomiędzy Przedstawicielstwem Fundacji im. Heinricha Bölla w Warszawie a Fundacją ClientEarth Prawnicy dla Ziemi. Tezy przedstawione w niniejszym dokumencie odzwierciedlają opinie autora i nie mogą być bezpośrednio łączone ze stanowiskiem Fundacji ClientEarth Prawnicy dla Ziemi lub Przedstawicielstwem Fundacji im. Heinricha Bölla w Warszawie.